CN116491063A - 电子控制装置 - Google Patents
电子控制装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116491063A CN116491063A CN202180063171.7A CN202180063171A CN116491063A CN 116491063 A CN116491063 A CN 116491063A CN 202180063171 A CN202180063171 A CN 202180063171A CN 116491063 A CN116491063 A CN 116491063A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- microcomputer
- current
- current detection
- detection circuit
- inverter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 claims abstract description 53
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 115
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 27
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 claims description 21
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 19
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 abstract description 13
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 15
- 230000006870 function Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 6
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000005669 field effect Effects 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/16—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the circuit arrangement or by the kind of wiring
- H02P25/22—Multiple windings; Windings for more than three phases
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/028—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the motor continuing operation despite the fault condition, e.g. eliminating, compensating for or remedying the fault
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/60—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive
- H02P29/68—Controlling or determining the temperature of the motor or of the drive based on the temperature of a drive component or a semiconductor component
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0496—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures by using a temperature sensor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Inverter Devices (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
Abstract
即使检测到两个***的GND线束中的一方发生了电阻值增大异常,也不立即进行异常***的电流限制,在ECU的内部的低耐热部件不会因温度上升而超过耐热性和耐久性的临界的范围内延迟电流限制的开始。
Description
技术领域
本发明涉及在冗余构成为多个***的车载***中按***独立地进行通电控制的电子控制装置。
背景技术
在电子控制装置(ECU)中,已知有通过在冗余构成为多个***的车载***中按***独立地进行通电控制,在一部分***中发生了异常时限制异常***的通电控制而在正常***中继续通电控制的电子控制装置。例如,如专利文献1所记载的那样,在EPS(ElectricPower Steering:电动助力转向)***中,已知具备两个***的EPS***,该两个***对具有两个独立的绕线组的电机的每个绕线组进行通电控制。在该EPS***中,即使一个***发生故障,通过在另一个***中继续通电控制,而不会停止转向力的辅助。
在这样的电子控制装置中,为了避免***间的控制***的接地电位的相对变动和采用相对于此的差动信号方式导致的成本上升,在两个***中具备共通的控制***接地。因此,当在一个***的接地线束中发生开路故障等电阻值增大异常时,电流经由控制***接地从一个***向另一个***流入,过量的电流流入另一个***的接地线束。因此,检测流过控制***接地的电流,在基于该电流检测出接地线束的电阻值增大异常时,进行电机的电流限制。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:(日本)特开2019-187134号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,在一个***的接地线束中发生了电阻值增大异常的情况下,从耐热性和耐久性的观点出发,能够想到与另一个***的接地线束的温度上升相比,流过控制***接地的电流引起的电子控制装置内的部件的温度上升更为严峻。作为见解得到以下内容:即使在这样的设想下,电子控制装置内的部件的温度上升也不会立即达到从耐热性和耐久性的观点出发而规定的临界值,而是会随时间变大。
然而,在上述EPS***中,当检测到接地线束的电阻值增大异常时,作为异常时处理立即进行电流限制,因此无论电子控制装置内的部件的温度上升是否存在到达临界值的余量,***功能都受到限制。
因此,本发明鉴于以上那样的问题点,其目的在于提供一种使在冗余构成为多个***的车载***中因一部分***的异常而限制该***的***功能为止的时间尽可能延长的电子控制装置。
用于解决课题的方案
在本发明的电子控制装置中,具备:第一正极连接器以及第一负极连接器,其与第一电源连接;第二正极连接器以及第二负极连接器,其与第二电源连接;第一逆变器,其与第一正极连接器以及第一负极连接器连接,对电动机的第一绕线组通电并驱动;第二逆变器,其与第二正极连接器以及第二负极连接器连接,对电动机的第二绕线组通电并驱动;接地部,其与第一负极连接器和第二负极连接器连接;传感器部,其设置在第一负极连接器和接地部之间,或者设置在第二负极连接器和接地部之间;电流检测电路,其能够基于传感器部的输出信号,检测在第一负极连接器和第二负极连接器之间经由接地部流动的电流;微型计算机,其具有:第一微型计算机,其与第一正极连接器以及第一负极连接器连接,控制第一逆变器的输出;第二微型计算机,其与第二正极连接器以及第二负极连接器连接,控制第二逆变器的输出;第一微型计算机以及第二微型计算机基于电流检测电路的输出电压来推定电子控制装置的内部的上升温度,第一微型计算机基于上升温度开始限制从第一逆变器输出的电流,或者第二微型计算机基于上升温度开始限制从第二逆变器输出的电流。
发明效果
根据本发明的电子控制装置,能够使在冗余构成为多个***的车载***中因一部分***的异常而限制该***的***功能为止的时间尽可能延长。
附图说明
图1是表示电动转向***的一例的概略结构图。
图2是表示第一实施方式的ECU的内部结构的一例的电路图。
图3是表示该ECU的逆变器以及电机的内部的一例的电路图。
图4是表示该ECU的正常时的电流路径的电路结构图。
图5是表示该ECU的异常时的电流路径的电路结构图。
图6是表示由该ECU进行了异常时处理时的电流路径的电路图。
图7是表示在由该ECU进行了其他异常时处理时的电流路径的电路图。
图8是表示第二实施方式的ECU的内部结构的主要部分的电路图。
具体实施方式
以下,参照附图,对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。
[第一实施方式]
图1是表示第一实施方式的电动转向***的一例。电动转向***100在驾驶员进行转向操作的车辆1000的通常驾驶中,在利用基于方向盘1001的转向扭矩使一对转向轮1002转舵时,作为辅助转向扭矩的动力转向装置发挥功能。
通过方向盘1001的操作而产生的转向扭矩经由转向轴1003等,传递到与小齿轮轴1004连接的小齿轮1005。基于所传递的转向扭矩的小齿轮1005的旋转运动通过与小齿轮1005啮合的齿条1006变换为车宽方向的直线运动,通过该直线运动,与齿条1006连接的一对转向机构1007动作。由此,分别与一对转向机构1007连接的转向轮1002转舵,在动力转向中,构成为对向一对转向机构1007的转向扭矩的传递路径施加辅助转向扭矩的辅助扭矩。
在图示的例子中,电动转向***100具备电机1、以及内置有计算机并进行电机1的驱动控制的电动转向控制装置(以下,简称为“ECU”)2。另外,电动转向***100在内包转向轴1003的转向柱1008上具备转向角传感器3、转向扭矩传感器4、以及将电机1的输出减速并传递到转向轴1003的减速器5。
ECU2构成为输入来自转向角传感器3的转向角检测信号SA、来自转向扭矩传感器4的转向扭矩检测信号ST以及来自车速传感器6的车速检测信号SV等各种信号。另外,ECU2基于从输入的各种信号得到的转向角、转向扭矩以及车速等计算辅助扭矩的目标值(目标扭矩),以使电机1产生的扭矩接近目标扭矩的方式控制电机1的旋转驱动。然后,电机1产生的扭矩通过减速器5向转向轴1003传递,由此,以与车辆1000的驾驶状态对应的辅助扭矩辅助转向力。
另一方面,电动转向***100在车辆1000的自动驾驶中作为自动转向装置发挥功能,为了发挥该功能,还具备外界识别装置8以及自动驾驶控制器9。外界识别装置8例如是照相机等,构成为取得车辆1000的外界信息等。自动驾驶控制器9构成为,在进行车辆1000的自动驾驶的情况下,输出自动驾驶请求信号Sauto。另外,自动驾驶控制器9构成为基于由外界识别装置8取得的外界信息等计算方向盘1001的目标转向角,输出包含目标转向角信息的转向角指令信号SA*。ECU2当输入自动驾驶请求信号Sauto时,以使从转向角检测信号SA取得的当前的转向角接近从转向角指令信号SA*取得的目标转向角的方式控制电机1的旋转驱动。电机1产生的扭矩经由减速器5向转向轴1003传递,由此,进行车辆1000的自动驾驶。
电动转向***100利用从第一车载电池(外部电源)7A经由ECU2向电机1供给电源的电气***、和从第二车载电池(外部电源)7B经由ECU2向电机1供给电源的电气***,在两个***中实现冗余化。由此,即使在一方的电气***中发生了异常的情况下,也利用另一方的电气***继续向电机1供给电源,维持电动转向***100的功能。以下,在电机1以及ECU2中,将从第一车载电池7A供给电源的电气***称为“第一电气***”,在对第一电气***的构成要素附加的参照附图标记中包含“A”。同样地,在电机1以及ECU2中,将从第二车载电池7B供给电源的电气***称为“第二电气***”,在对第二电气***的构成要素附加的参照附图标记中包含“B”。
图2表示电动转向***100中的ECU2的内部结构例。在图2的ECU2中,从图1的电动转向***100的ECU2中提取用于车辆1000的通常驾驶(非自动驾驶)的构成并表示。
在ECU2的壳体10的内部,作为以第一车载电池7A为电源的第一电气***,容纳有驱动电机1的绕线中后述的第一绕线组的第一逆变器11A和控制第一逆变器11A的输出的第一控制电路12A。
另外,在ECU2的壳体10的内部,作为以第二车载电池7B为电源的第二电气***,容纳有驱动电机1的绕线中后述的第二绕线组的第二逆变器11B和控制第二逆变器11B的输出的第二控制电路12B。
第一控制电路12A以及第二控制电路12B通过ECU2内的控制***共通接地13共享接地。
作为电连接ECU2的壳体10内外的部件,在第一电气***中设置有第一正极连接器14A以及第一负极连接器15A,在第二电气***中设置有第二正极连接器14B以及第二负极连接器15B。
第一正极连接器14A经由第一电源正极线61A与第一车载电池7A的正极电连接,第一负极连接器15A经由第一电源负极线62A与第一车载电池7A的负极电连接。
第二正极连接器14B经由第二电源正极线61B与第二车载电池7B的正极电连接,第二负极连接器15B经由第二电源负极线62B与第二车载电池7B的负极电连接。
第一车载电池7A以及第二车载电池7B的两个负极分别与车辆1000的车身地线电连接。以下,将由第一负极连接器15A以及第一电源负极线62A构成的结构称为第一接地(GND)线束HA,将由第二负极连接器15B以及第二电源负极线62B构成的结构称为第二接地(GND)线束HB。
第一正极连接器14A在ECU2的壳体10的内部经由第一正极线16A与第一逆变器11A的正极侧母线电连接。从第一正极线16A分支的第一分支正极线17A与第一控制电路12A中的后述的电源电路电连接。第一分支正极线17A也可以在第一正极连接器14A的内部从第一正极线16A分支。
第二正极连接器14B在ECU2的壳体10的内部经由第二正极线16B与第二逆变器11B的正极侧母线电连接。从第二正极线16B分支的第二分支正极线17B与第二控制电路12B中的后述的电源电路电连接。第二分支正极线17B也可以在第二正极连接器14B的内部从第二正极线16B分支。
第一负极连接器15A在ECU2的壳体10的内部经由第一负极线18A与第一逆变器11A的负极侧母线电连接。从第一负极线18A分支的第一分支负极线19A与控制***共通接地13电连接。由此,第一逆变器11A的负极侧母线以及控制***共通接地13经由第一GND线束HA与第一车载电池7A的负极电连接。第一分支负极线19A也可以在第一负极连接器15A的内部从第一负极线18A分支。
第二负极连接器15B在ECU2的壳体10的内部经由第二负极线18B与第二逆变器11B的负极侧母线电连接。从第二负极线18B分支的第二分支负极线19B与控制***共通接地13电连接。由此,第二逆变器11B的负极侧母线以及控制***共通接地13经由第二GND线束HB与第二车载电池7B的负极电连接。第二分支负极线19B也可以在第二负极连接器15B的内部从第二负极线18B分支。
在第一正极线16A中的比第一分支正极线17A的分支点更靠第一逆变器11A的一侧,配置例如由MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor:金属氧化物半导体场效应晶体管)等半导体元件构成的第一电源继电器20A。第一电源继电器20A根据从外部输入的控制信号进行接通以及断开动作,在接通状态时从第一车载电池7A向第一逆变器11A进行电源供给,在断开状态时切断从第一车载电池7A向第一逆变器11A的电源供给。
在第二正极线16B中的比第二分支正极线17B的分支点更靠第二逆变器11B的一侧,配置与第一电源继电器20A相同的第二电源继电器20B。第二电源继电器20B根据从外部输入的控制信号进行接通以及断开动作,在接通状态时从第二车载电池7B向第二逆变器11B进行电源供给,在断开状态时切断从第二车载电池7B向第二逆变器11B的电源供给。
在第一负极线18A中的比第一分支负极线19A的分支点更靠第一逆变器11A的一侧,配置用于检测流过电机1的绕线中的后述的第一绕线组的相电流的第一分流电阻器21A。
在第二负极线18B中的比第二分支负极线19B的分支点更靠第二逆变器11B的一侧,配置用于检测流过电机1的绕线中的后述的第二绕线组的相电流的第二分流电阻器21B。
在第一分支负极线19A上,配置用于检测流过其中的电流即在两个电气***之间经由控制***共通接地而流过的电流(以下,称为“共通接地电流”)的第一电流-电压变换元件22A。
在第二分支负极线19B上,配置用于检测流过其中的电流即共通接地电流的第二电流-电压变换元件22B。
在图示的例子中,第一电流-电压变换元件22A由并联连接的电阻器R1A和电容器CA构成,第二电流-电压变换元件22B由并联连接的电阻器R1B和电容器C1B构成。电阻器R1A、R1B相当于将检测出的电流变换为电压的传感器部。电容器CA、CB分别抑制对应的逆变器11A、11B的负极侧与控制***共通接地13之间的过渡性电位差的产生,根据需要设置即可。需要说明的是,为了便于说明,设为电阻器R1A、R1B具有相同的电阻值。
第一控制电路12A控制第一逆变器11A的输出,具有第一电源电路23A、第一微型计算机(以下,称为“第一微机”)24A、第一驱动电路25A以及第一电流检测电路26A等。
第二控制电路12B控制第二逆变器11B的输出,具有第二电源电路23B、第二微型计算机(以下,称为“第二微机”)24B、第二驱动电路25B以及第二电流检测电路26B等。
电源电路23A、23B、微机24A、24B、驱动电路25A、25B分别与控制***共通接地13连接。
第一电源电路23A与第一分支正极线17A电连接,施加第一车载电池7A的电源电压,生成例如5伏的第一内部电源电压VA。第一内部电源电压VA向第一微机24A、第一驱动电路25A以及第一电流检测电路26A供给。在第一分支正极线17A,为了抑制从第一电源电路23A向第一正极连接器14A的逆流而配置二极管DA。
第二电源电路23B与第二分支正极线17B电连接,施加第二车载电池7B的电源电压,生成例如5伏的第二内部电源电压VB。第二内部电源电压VB向第二微机24B、第二驱动电路25B以及第二电流检测电路26B供给。在第二分支正极线17B,为了抑制从第二电源电路23B向第二正极连接器14B的逆流而配置二极管DB。
微机24A、24B分别具备CPU(Central Processing Unit:中央处理器)等处理器、ROM(Read Only Memory:只读存储器)等非易失性存储器、RAM(Random Access Memory:随机存取存储器)等易失性存储器、以及输入输出接口等。微机24A、24B构成为能够经由通信线27进行通信。
微机24A、24B如上所述那样计算目标扭矩,基于该目标扭矩计算作为电机1的通电量(例如q轴电流)的目标值的目标电流值。微机24A、24B基于目标电流值和逆变器24A、24B的规定的输出比率(例如50%:50%),计算各电气***中的各***的目标电流值。以下,将第一电气***的目标电流值称为第一目标电流值,将第二电气***的目标电流值称为第二目标电流值。
第一微机24A基于由第一分流电阻器21A检测出的相电流的检测值,计算电机1的第一电气***的通电量,以使该通电量接近第一目标电流值的方式进行电流控制。具体而言,第一微机24A使用PI控制等,基于第一电气***的通电量与第一目标电流值的差值,生成第一逆变器控制信号。该第一逆变器控制信号是用于控制第一逆变器11A的输出的信号。
第二微机24B基于由第二分流电阻器21B检测出的相电流的检测值,计算电机1的第二电气***的通电量,以使该通电量接近第二目标电流值的方式进行电流控制。具体而言,第二微机24B使用PI控制等,基于第二电气***的通电量与第二目标电流值的差值,生成第二逆变器控制信号。该第二逆变器控制信号是用于控制第二逆变器11B的输出的信号。
作为由微机24A、24B生成的逆变器控制信号,例如生成PWM(Pulse WidthModulation:脉冲宽度调制)信号。微机24A、24B分别从数字输出端子DO1输出生成的逆变器控制信号。
另外,微机24A、24B分别基于电流检测电路26A、26B中的本***的电流检测电路的输出电压来进行异常诊断,该异常诊断判定在本***的接地线束中是否发生了例如开路故障等电阻值增大异常。微机24A、24B通过通信线27进行通信,至少共享在本***以及其他***的异常诊断中取得的信息。
第一驱动电路25A将从第一微机24A的数字输出端子DO1输出的第一逆变器控制信号变换为用于驱动第一逆变器11A的开关元件的栅极驱动信号并输出。
第二驱动电路25B将从第二微机24B的数字输出端子DO1输出的第二逆变器控制信号变换为用于驱动第二逆变器11B的开关元件的栅极驱动信号并输出。
电流检测电路26A、26B以向微机24A、24B供给电源电压为前提,在逆变器11A、11B的输出停止中和输出中的任一状态,都用于GND线束HA、HB的异常诊断。
第一电流检测电路26A是比较简单的结构,是不经由放大电路或缓冲电路而直接使用第一电流-电压变换元件22A检测共通接地电流(电流的大小以及方向)的电路。在图示的例子中,第一电流检测电路26A由NPN晶体管TrA和电阻器R2A、R3A构成。经由电阻器R2A从第一电源电路23A向NPN晶体管TrA的集电极端子供给第一内部电源电压VA。NPN晶体管TrA的基极端子与第一微机24A的数字输出端子DO2连接。NPN晶体管TrA的发射极端子经由电阻器R3A隔着第一分支负极线19A中的电阻器R1A而连接在控制***共通接地13的相反侧。NPN晶体管TrA的发射极端子与电阻器R3A之间的通电电路与第一微机24A的模拟输入端子AD连接,该通电电路的电压成为第一电流检测电路26A的输出电压EA。
第二电流检测电路26B与第一电流检测电路26A相同,是不经由放大电路或缓冲电路而直接使用第二电流-电压变换元件22B检测共通接地电流(电流的大小以及方向)的电路。在图示的例子中,第二电流检测电路26B由NPN晶体管TrB和电阻器R2B、R3B构成。经由电阻器R2B从第二电源电路23B向NPN晶体管TrB的集电极端子供给第二内部电源电压VB。NPN晶体管TrB的基极端子与第二微机24B的数字输出端子DO2连接。NPN晶体管TrB的发射极端子经由电阻器R3B隔着第二分支负极线19B中的电阻器R1B而连接在控制***共通接地13的相反侧。NPN晶体管TrB的发射极端子与电阻器R3B之间的通电电路与第二微机24B的模拟输入端子AD连接,该通电电路的电压成为第二电流检测电路26B的输出电压EB。
在上述那样构成的电流检测电路26A、26B中,在逆变器11A、11B的输出停止中,通过第一微机24A的控制,NPN晶体管TrA被设定为接通状态,并且通过第二微机24B的控制,NPN晶体管TrB被设定为接通状态。另一方面,在逆变器11A、11B的输出中,通过第一微机24A的控制,NPN晶体管TrA被设定为断开状态,并且通过第二微机24B的控制,NPN晶体管TrB被设定为断开状态。
第一微机24A基于将第一电流检测电路26A的输出电压EA输入到模拟输入端子AD并转换的数字数据,判定在第一GND线束HA中是否发生了电阻值增大异常。另外,第二微机24B基于将第二电流检测电路26B的输出电压EB输入到模拟输入端子AD并转换的数字数据,判定在第二GND线束HB中是否发生了电阻值增大异常。
图3表示电机1以及ECU2中的逆变器11A、11B的内部结构的一例。电机1是三相无刷电机,例如具备筒状的定子(省略图示)和能够旋转地安装在定子的中央部的作为永久磁铁转子的转子R。定子包括彼此独立的第一电气***的第一绕线组CA以及第二电气***的第二绕线组CB这两组绕线组。第一绕线组CA由第一逆变器11A驱动,由U相线圈UA、V相线圈VA以及W相线圈WAY形连接的三相绕线构成。另外,第二绕线组CB由第二逆变器11B驱动,由U相线圈UB、V相线圈VB以及W相线圈WBY形连接的三相绕线构成。第一绕线组CA以及第二绕线组CB以相互绝缘的状态卷绕在定子上,共享磁路。
在第一逆变器11A中,在与第一正极线16A连接的正极侧母线LAp和与第一负极线18A连接的负极侧母线LAn之间,并联连接有U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂由上臂的开关元件UAp和下臂的开关元件UAn串联连接而构成。V相臂由上臂的开关元件VAp和下臂的开关元件VAn串联连接而构成。W相臂由上臂的开关元件WAp和下臂的开关元件WAn串联连接而构成。而且,U相臂的两个开关元件UAp、UAn之间与U相线圈UA连接,V相臂的两个开关元件VAp、VAn之间与V相线圈VA连接,W相臂的两个开关元件WAp、WAn之间与W相线圈WA连接。由此,第一逆变器11A的各相臂中的两个开关元件之间与电机1的第一绕线组CA中对应的相位的线圈连接,构成三相桥式电路。
另外,在第二逆变器11B中,在与第二正极线16B连接的正极侧母线LBp和与第二负极线18B连接的负极侧母线LBn之间,并联连接有U相臂、V相臂以及W相臂。U相臂由上臂的开关元件UBp和下臂的开关元件UBn串联连接而构成。V相臂由上臂的开关元件VBp和下臂的开关元件VBn串联连接而构成。W相臂由上臂的开关元件WBp和下臂的开关元件WBn串联连接而构成。而且,U相臂的两个开关元件UBp、UBn之间与U相线圈UB连接,V相臂的两个开关元件VBp、VBn之间与V相线圈VB连接,W相臂的两个开关元件WBp、WBn之间与W相线圈WB连接。由此,第二逆变器11B的各相臂中的两个开关元件之间与电机1的第二绕线组CB中对应的相位的线圈连接,构成三相桥式电路。
逆变器11A、11B的开关元件UAp~WBn分别具有反并联的续流二极管,是能够通过从微机24A、24B输出的逆变器控制信号进行控制的功率控制用半导体元件。例如,MOSFET(Metal Oxide Semiconductor Metal Field Effect Transistor:金属氧化物半导体或金属场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor:绝缘栅双极晶体管)等可应用于逆变器11A、11B的开关元件UAp~WBn。在图示的例子中,作为逆变器11A、11B的开关元件UAp~WBn,使用n沟道MOSFET,其寄生二极管作为回流二极管使用。
在这样构成的ECU2中,参照图4以及图5对在逆变器11A、11B的输出中流过的电流进行说明。需要说明的是,本发明涉及在逆变器11A、11B的输出中对GND线束HA、HB的电阻值增大异常进行的电流限制,因此,关于在逆变器11A、11B的输出停止中流过的电流的说明,在(日本)特开2019-187134号公报中进行说明,在此省略。
图4表示在GND线束HA、HB两个电阻值都正常、即两个电阻值大致相同的正常状态下逆变器11A、11B的输出中的ECU2的电流路径。由于逆变器11A、11B为输出中,因此电流检测电路26A、26B的NPN晶体管TrA、TrB均为断开状态。
在第一电气***中,如图4的粗实线箭头所示,电流从第一车载电池7A的正极朝向负极在以下的路径中流动。即,从正极流向负极的电流按照第一电源正极线61A、第一正极连接器14A、第一电源继电器20A、第一逆变器11A、第一分流电阻器21A、第一GND线束HA的顺序经过。此时,第一电流检测电路26A的输出电压EA为接地电位或其附近值(以下,简称为“接地电位”)V0。
在第二电气***中,如图4的粗实线箭头所示,较大的电流从第二车载电池7B的正极朝向负极在以下的路径中流动。即,从正极流向负极的电流按照第二电源正极线61B、第二正极连接器14B、第二电源继电器20B、第二逆变器11B、第二分流电阻器21B、第二GND线束HB的顺序经过。此时,第二电流检测电路26B的输出电压EB为接地电位V0。
图5表示在第一GND线束HA的电阻值正常且第二GND线束HB的电阻值增大的异常状态下,逆变器11A、11B的输出中的ECU2的电流路径。
在第一电气***中,与正常状态相同,电流从第一车载电池7A的正极朝向负极在以下的路径中流动(参照粗实线箭头)。即,从正极流向负极的电流按照第一电源正极线61A、第一正极连接器14A、第一电源继电器20A、第一逆变器11A、第一分流电阻器21A、第一GND线束HA的顺序经过。此时,第一电流检测电路26A的输出电压EA与正常状态相同,为接地电位V0。
另一方面,在第二电气***中,电流以第二电源正极线61B、第二正极连接器14B、第二电源继电器20B、第二逆变器11B的顺序从第二车载电池7B的正极流动到第二分流电阻器21B与正常状态相同(参照粗实线箭头)。但是,由于在第二GND线束HB中发生了电阻值增大异常,因此电流从第二分流电阻器21B经由第二分支负极线19B流向控制***共通接地13。该电流进一步经由第一分支负极线19A以及第一负极线18A流向第一GND线束HA。因此,随着第一GND线束HA以及第二GND线束HB的两个电阻值的差值增大,从第二电气***流向第一电气***的共通接地电流也增大。当共通接地电流增大时,电阻器R1A、R1B中的电压降变大,因此第二电流检测电路26B的输出电压EB从接地电位V0上升。此时,第二电流检测电路26B的输出电压EB间接地表示共通接地电流的大小。
虽然省略图示,但在第二GND线束HB的电阻值正常且第一GND线束HA的电阻值增大的异常状态时,第一电流检测电路26A的输出电压EA与第二电流检测电路26B的输出电压EB同样地上升。此时,第一电流检测电路26A的输出电压EA间接地表示共通接地电流的大小。
如上所述,在正常状态和异常状态之间输出电压EA、EB发生变化。因此,在异常诊断中,微机24A、24B取得输出电压EA、EB,基于所取得的输出电压EA、EB,判定在GND线束HA、HB中是否发生了电阻值增大异常。即,微机24A、24B在判定输出电压EA以及输出电压EB均未从接地电位V0偏离(具体而言小于规定电压Vth1)时,判定为在GND线束HA、HB中未发生电阻值增大异常。另一方面,微机24A、24B在判定输出电压EA从接地电位V0偏离(具体而言是规定电压Vth1以上)时,判断从第一电气***向第二电气***流过共通接地电流,判定在第一GND线束HA中发生了电阻值增大异常。另外,微机24A、24B在判定为输出电压EB从接地电位V0偏离(具体而言是规定电压Vth1以上)时,判断从第二电气***向第一电气***流过共通接地电流,判定在第二GND线束HB中发生了电阻值增大异常。
需要说明的是,在微机24A、24B的任一个中,在判定本***的电流检测电路的输出电压从接地电位V0偏离的情况下,也可以不等待接收其他***的电流检测电路的输出电压的信息,就判定在本***的GND线束中发生了电阻值增大异常。
图6表示对图5的异常状态进行了异常时处理时流过ECU2的电流。第二微机24B在异常诊断中判定为在第二GND线束HB中发生了电阻值增大异常时,与所设定的第二目标电流值无关地作为异常时处理对本***的逆变器输出进行电流限制。但是,第二微机24B基于电阻器R1A、R1B通电所伴随的焦耳热导致的在ECU2中有可能最早超过耐热性或耐久性的临界的部件(以下,称为“低耐热部件”)的上升温度,决定开始本***的电流限制的时刻。在图6中,将低耐热部件设为电阻器R1A、R1B,但不限于此,也可以是微机24A、24B等。
作为低耐热部件的上升温度,使用从共通接地电流开始流动起经过了时刻t时的低耐热部件的过渡上升温度ΔT(t),考虑对低耐热部件的温度上升饱和时的饱和上升温度ΔTc进行一阶滞后。
例如,过渡上升温度ΔT(t)使用饱和上升温度ΔTc、低耐热部件的热容量C[J/K]和从电阻器R1A或电阻器R1B的发热源到决定低耐热部件的耐热性或耐久性的临界的对象部分的热阻θ[K/W],用下式表示。
ΔT(t)=ΔTc×(1-e(-t/θC))……(1)
在此,低耐热部件的饱和上升温度ΔTc使用电阻器R1A、R1B的消耗电力P和热阻θ用下式表示。
ΔTc=P×θ……(2)
另外,电阻器R1A、R1B的消耗电力P使用共通接地电流i和电阻器R1A、R1B的电阻值r用下式表示。
P=i2×r……(3)
第二微机24B使用上式(1)~(3),能够计算出在各控制周期中低耐热部件的过渡上升温度ΔT(t)。此时,在上式(1)的时刻t中代入从诊断为在GND线束HA、HB的某一方中发生了电阻值增大异常起的计数时间。另外,在上式(3)的共通接地电流i中,代入基于第二电流检测电路26B的输出电压EB取得的共通接地电流的大小。需要说明的是,作为上式(1)~(3)的各常数的热容量C、热阻θ以及电阻值r通过实验或模拟等预先得到并存储在第二微机24B的ROM等中,在计算过渡上升温度ΔT(t)时从ROM等读出并使用。
另外,作为从共通接地电流开始流动起经过了时刻t时的低耐热部件的绝对温度即过渡绝对温度T(t)使用环境温度Ta由下式表示。
T(t)=ΔT(t)+Ta……(4)
在ECU2具备用于计测其内部的环境温度的热敏电阻(省略图示)的情况下,第二微机24B在各控制周期中,基于热敏电阻的输出信号取得环境温度,将取得的数据代入上式(4)的环境温度Ta,能够计算出过渡绝对温度T(t)。
然后,第二微机24B在低耐热部件的过渡上升温度ΔT(t)上升到低耐热部件的耐热循环性能所容许的上升温度即规定的临界上升温度ΔTlim时,即上升温度条件成立时,开始电流限制。
或者,第二微机24B在低耐热部件的过渡绝对温度T(t)上升到低耐热部件的耐热性能所容许的绝对温度即规定的临界绝对温度Tlim时,即绝对温度条件成立时,开始电流限制。
在第二微机24B基于过渡上升温度ΔT(t)以及过渡绝对温度T(t)这两个来决定电流限制的开始时刻的情况下,在上升温度条件以及绝对温度条件中的至少一方成立时,开始电流限制即可。
作为低耐热部件,例如电阻器R1A、R1A那样具有同样的耐热性和耐久性的部件有两个以上的情况下,只要在任一个低耐热部件中上升温度条件以及绝对温度条件中的至少一个成立时开始电流限制即可。
电流限制是通过第二微机24B输出使输出电压EB小于规定电压Vth1的第二逆变器控制信号来限制第二逆变器11B的输出,或者通过第二微机24B使第二电源继电器20B成为断开状态而进行的。为了可靠地保护低耐热部件,第二微机24B也可以进行第二逆变器11B的输出限制和第二电源继电器20B的断开驱动这两者。
另一方面,第一微机24A与正常时同样,以使电机1的通电电流接近第一目标电流值的方式,基于PI控制等生成第一逆变器控制信号,维持第一逆变器11A的输出。但是,由于第二微机24B进行本***的电流限制,因此共通接地电流减少,因此流入了共通接地电流的第一GND线束HA的通电量降低,能够实现第一GND线束HA的过热保护。
虽然省略图示,但第一微机24A在异常诊断中判定在第一GND线束HA中发生了电阻增大异常的情况下,与所设定的第一目标电流值无关地,与第二微机24B同样地开始电流限制,使共通接地电流减少。另一方面,第二微机24B与正常时同样地维持第二逆变器11B的输出。由此,流入了共通接地电流的第二GND线束HB的通电量降低,能够实现第二GND线束HB的过热保护。
根据这样的ECU2,即使检测到GND线束HA、HB电阻值增大异常,也不立即进行异常***的电流限制,在低耐热部件不会因温度上升而超过耐热性和耐久性的临界的范围内延迟电流限制的开始。由此,能够使电动转向***的***功能被限制为止的时间尽可能延长。
图7表示进行了对于图5的异常状态的其他异常时处理时流过ECU2的电流。
相对于图5的异常状态,当上升温度条件以及绝对温度条件中的至少一方成立时,第二微机24B作为异常时处理开始本***的电流限制,因此电机1的第二电气***的通电量减少。另一方面,第一微机24A通过与正常时同样的电流控制,如通常那样进行第一逆变器11A的输出,因此,电机1的第二电气***的通电量的减少量不会通过电机1的第一电气***的通电量补充。这是为了使第一GND线束HA的通电量不超过过热保护的观点所容许的容许电流值,但在电机1产生与目标扭矩相当的扭矩时通电量不足,电动转向***100的功能明显受到限制。另一方面,在电机1的目标扭矩比较低的情况下,由于各电气***的第一目标电流值以及第二目标电流值也变低,因此能够想到GND线束的通电量相对于容许电流值为足够低的值。
因此,如图7所示,作为对于图5的异常状态的其他异常时处理,第一微机24A在电机1的目标扭矩比较低的情况下,能够增大第一逆变器11A的输出,以补充电机1的第二电气***的通电量的减少量。
具体而言,第一微机24A在第一目标电流值相对于第一GND线束HA的容许电流值为足够低的值的情况下,如以下这样进行。即,第一微机24A将使用第二分流电阻21B的检测相电流计算出的电机1的第二电气***的通电量与第二电气***的第二目标电流值的差值与第一目标电流值相加,设定新的第一目标电流值。但是,在新的第一目标电流值超过第一GND线束HA的容许电流值的情况下,将新的第一目标电流值重新设定为容许电流值或比其低的附近值。然后,第一微机24A以使电机1的第一电气***的通电量接近新的第一目标电流值的方式进行电流控制。由此,电机1的第一电气***的通电量增加,能够使电机1产生的扭矩接近目标扭矩,因此能够缓和电动转向***100的功能限制。
虽然省略图示,但是对于第二GND线束HB的电阻值正常且第一GND线束HA的电阻值增大的异常状态,当升高温度条件以及绝对温度条件中的至少一方成立时,第一微机24A作为异常时处理开始本***的电流限制,因此电机1的第一电气***的通电量减少。因此,第二微机24B在电机1的目标扭矩比较低的情况下,能够增大第二逆变器11B的输出,以补充电机1的第一电气***的通电量的减少量。由此,电机1的第一电气***的通电量增加,能够使电机1产生的扭矩接近目标扭矩,因此能够缓和电动转向***100的功能限制。
[第二实施方式]
图8表示第二实施方式的ECU28的内部结构的主要部分。需要说明的是,在本实施方式中,主要对与第一实施方式不同的部分进行说明,关于其他部分,只要不产生矛盾,就适用与第一实施方式相关的说明。因此,对与第一实施方式相同或类似的结构标注相同的附图标记,并省略或简化其说明。
ECU28与ECU2相比电流检测方式不同。即,在ECU2中,发生了电阻值增大异常的电气***的微机能够取得共通接地电流的大小以及方向,但正常的电气***的微机只能取得共通接地电流的方向而不能取得共通接地电流的大小。与此相对,在ECU28中,无论在哪个***中都能够取得共通接地电流的大小以及方向。
第一控制电路12A具备电流检测方式与第一电流检测电路26A不同的第一电流检测电路29A。另外,第二控制电路12B具备电流检测方式与第二电流检测电路26B不同的第二电流检测电路29B。
第一电流检测电路29A具有差动放大电路30A、绝对值电路31A以及负电压检测电路32A。差动放大电路30A使用正负两电源动作的运算放大器而构成。该运算放大器的同相输入端子(+)隔着第一分支负极线19A中的第一电流-电压变换元件22A的电阻器R1A而与控制***公共地线13的相反侧连接。另外,运算放大器的反相输入端子(-)连接在第一分支负极线19A中的第一电流-电压变换元件22A的电阻器R1A和控制***共通接地13之间。而且,运算放大器放大输入到同相输入端子(+)的电压与输入到反相输入端子(-)的电压之间的差,并从输出端子向绝对值电路31A以及比较电路32A输出该放大信号。绝对值电路31A是如果所输入的放大信号是负电压则将其变换为其绝对值的电压EA1并输出的电路。负电压检测电路32A是构成为根据所输入的放大信号的电压的正负而输出两个不同的正电压EA2的电路,例如,在放大信号的电压为正时输出比较高的电压(Hi),在放大信号的电压为负时输出比较低的电压(Lo)。
第二电流检测电路29B具有与第一电流检测电路29A同样的结构,具有差动放大电路30B、绝对值电路31B以及绝对值检测电路31B。差动放大电路30B使用正负两电源动作的运算放大器而构成。该运算放大器的同相输入端子(+)隔着第二分支负极线19B中的第二电流-电压变换元件22B的电阻器R1B而与控制***公共地线13的相反侧连接。另外,运算放大器的反相输入端子(-)连接在第二分支负极线19B中的第二电流-电压变换元件22B的电阻器R1B和控制***共通接地13之间。而且,运算放大器放大输入到同相输入端子(+)的电压与输入到反相输入端子(-)的电压之间的差,并从输出端子向绝对值电路31B以及比较电路32B输出该放大信号。绝对值电路31B是如果所输入的放大信号是负电压则将其变换为其绝对值的电压EB1并输出的电路。负电压检测电路32B是构成为根据所输入的放大信号的电压的正负而输出两个不同的正电压EB2的电路,例如,在放大信号的电压为正时输出比较高的电压(Hi),在放大信号的电压为负时输出比较低的电压(Lo)。
第一微机24A将绝对值电路31A的输出电压EA1输入到模拟输入端子AD1,将负电压检测电路32A的输出电压EA2输入到数字输入端子DI1。然后,第一微机24A基于绝对值电路31A的输出电压EA1取得共通接地电流的大小,基于负电压检测电路32A的输出电压EA2取得共通接地电流的方向。
第二微机24B将绝对值电路31B的输出电压EB1输入到模拟输入端子AD1,将负电压检测电路32B的输出电压EB2输入到数字输入端子DI1。然后,第二微机24B基于绝对值电路31B的输出电压EB1取得共通接地电流的大小,基于负电压检测电路32B的输出电压EB2取得共通接地电流的方向。
在绝对值电路31A的输出电压EA1从零偏离(具体而言为规定电压Vth2以上),且负电压检测电路32A的输出电压EA2为Hi电压时,共通接地电流从第一电气***流向第二电气***。因此,检测出这样的输出电压EA1、EA2的第一微机24A判定在第一GND线束HA中发生了电阻值增大异常。
另一方面,在绝对值电路31A的输出电压EA1从零偏离(具体而言为规定电压Vth2以上),且负电压检测电路32A的输出电压EA2为Lo电压时,共通接地电流从第二电气***流向第一电气***。因此,检测出这样的输出电压EA1、EA2的第一微机24A判定在第二GND线束HB中发生了电阻值增大异常。
在绝对值电路31B的输出电压EB1为规定电压Vth2以上,且负电压检测电路32B的输出电压EB2为Hi电压时,共通接地电流从第二电气***流向第一电气***。因此,检测出这样的输出电压EB1、EB2的第二微机24B判定在第二GND线束HB中发生了电阻值增大异常。
另一方面,在绝对值电路31B的输出电压EB1为规定电压Vth2以上,且负电压检测电路32B的输出电压EB2为Lo电压时,共通接地电流从第一电气***流向第二电气***。因此,检测出这样的输出电压EB1、EB2的第二微机24B判定在第一GND线束HA中发生了电阻值增大异常。
需要说明的是,由于在电阻器R1A、R1B之间和电流检测电路29A、29B之间等两个电气***的电流检测单元之间存在电气偏差,因此能够想到在微机24A、24B之间判定在GND线束24A、24B中发生了电阻值增大异常的时刻偏移。因此,当一个电气***的微机最开始检测到电阻值增大异常时,向另一个电气***的微机通知异常检测的信息。
微机24A、24B当判定在本***的GND线束中发生了电阻值增大异常时,不立即进行异常***的电流限制,如上所述,开始计算过渡上升温度ΔT(t)或过渡绝对温度T(t)。而且,在GND线束中发生了电阻值增大异常的电气***的微机在上升温度条件以及绝对温度条件中的至少一方成立时开始电流限制。
在如上述那样构成的ECU28中,能够想到在一个电气***中电流检测单元发生故障。即,想定在第一电气***中,第一电流-电压变换元件22A的电阻器R1A以及第一电流检测电路29A中的至少一方发生故障。或者,能够想到在第二电气***中,第二电流-电压变换元件22B的电阻器R1B以及第二电流检测电路29B中的至少一方发生故障。
因此,优选在电流检测单元中发生了故障一方的电气***的微机能够使用另一方电气***的正常的电流检测单元取得共通接地电流的大小以及方向。因此,ECU28构成为,第一微机24A输入第二电流检测电路29B的输出电压,并且第二微机24B输入第一电流检测电路29A的输出电压。
具体而言,第一微机24A向模拟输入端子AD2输入绝对值电路31B的输出电压EB1,向数字输入端子DI2输入负电压检测电路32B的输出电压EB2。第二微机24B向模拟输入端子AD2输入绝对值电路31A的输出电压EA1,向数字输入端子DI2输入负电压检测电路32A的输出电压EA2。
对于电流检测单元是否发生了故障,能够通过输出电压EA1、EA2或输出电压EB1、EB2中的任一方是否脱离了能够想到的电压范围来判断。例如,在输出电压EA2以及输出电压EB2都为Hi电压或Lo电压的情况下,由于共通接地电流向不同的方向流动,因此能够判断电流检测单元有可能发生了故障。另外,在从输出电压EA1以及输出电压EB1分别取得的共通接地电流明显大于电机1的各电气***的通电量的情况下,能够判断电流检测单元有可能发生了故障。
根据这样的ECU28,与ECU2相同,在低耐热部件不会因温度上升而超过耐热性和耐久性的临界的范围内延迟电流限制的开始。由此,能够尽可能延长电动转向***的***功能被限制为止的时间。另外,由于在电流检测单元中发生了故障的一个电气***的微机能够使用另一个电气***的正常的电流检测单元取得共通接地电流的大小以及方向,因此能够通过电流检测的冗余化来提高电动转向***的可靠性。
参照上述实施方式具体说明了本发明的内容,但基于本发明的基本技术思想以及教导,本领域技术人员当然能够采用如下各种变形方式。
在ECU28中,也可以仅在任一方的电气***中具备电流检测单元。例如,能够省略第二电流-电压变换元件22B以及第二电流检测电路29B,而第二微机24B输入第一电流检测电路29A的输出电压EA、EB。
在微机24A、24B各控制周期中计算过渡上升温度ΔT(t)或过渡绝对温度T(t)时,作为上式(3)的共通接地电流i,也可以使用判定为电阻值增大异常后检测出的共通接地电流的平均值。这是因为存在逆变器输出因目标扭矩的变更等而变化的可能。
微机24A、24B在判定为输出电压EA、EB都从接地电位V0偏离、或者输出电压EA2、EB2都是Hi电压的情况下,也可以进行如下的诊断。即,微机24A、24B能够判定为在两个电气***GND线束中发生了电阻值增大异常,并且在控制***共通地线13中发生了向主体地线等的短路。
在ECU28中,也可以代替一方的电气***的微机从另一方的电气***的电流检测电路输入输出电压,而是在一方的电气***的控制电路中具备其他电流检测电路,向该其他电流检测电路输入另一方的电气***的电阻器的两端电压。例如,也可以代替第一微机24A直接输入第二电流检测电路29B的输出电压EB1、EB2,而是第一控制电路12A具备其他电流检测电路,向该其他电流检测电路输入电阻器R1B的两端电压。由此,第一微机24A输入第一电流检测电路29A的输出电压和其他电流检测电路的输出电压,能够使用正常的输出电压进行电阻值增大异常的诊断。第二微机24B也是同样。
上述的规定电压Vth1、Vth2也可以设定为通过电流检测电路检测GND线束HA、HB的两个电阻值的差值为规定值时流过的共通接地电流时的输出电压。例如,规定值能够规定为产生使ECU2、28的低耐热部件的饱和上升温度ΔTc与临界上升温度ΔTlim同值的共通接地电流时的GND线束HA、HB的两个电阻值的差值。这样规定规定值是由于,如果是使饱和上升温度Δc小于临界上升温度ΔTlim的共通接地电流,则低耐热部件几乎没有超过耐久性的临界的可能性。另外,例如,规定值能够规定为产生使ECU2的低耐热部件的饱和上升温度ΔTc和环境温度Ta相加的饱和绝对温度Tc与临界绝对温度Tlim同值的共通接地电流时的GND线束HA、HB的两个电阻值的差值。这样规定规定值是由于,如果是使饱和绝对温度Tc小于临界绝对温度Tlim的共通接地电流,则低耐热部件几乎没有超过耐热性的临界的可能性。
上述规定值在上升温度条件以及绝对温度条件中的至少一方成立时开始电流限制的情况下,也可以如下设定。即,可以选择作为饱和上升温度ΔTc为临界上升温度ΔTlim时的两个电阻值的差值而规定的规定值和作为饱和绝对温度Tc为临界绝对温度Tlim时的两个电阻值的差值而规定的规定值的两个规定值中较低的一方。
并且,当电流检测电路的输出电压为规定电压Vth1、Vth2而计算过渡上升温度ΔT(t)和过渡绝对温度T(t)时,可以假定GND线束HA、HB的两个电阻值的差值是上述的规定值。因此,作为上式(3)中的共通接地电流i,也可以使用GND线束HA、HB的两个电阻值的差值为上述的规定值时流过的共通接地电流的已知的电流值。
电动转向***100冗余化为两个电气***,但也可以冗余化为三个以上的电气***。在具有三个以上电气***的电动转向***100的ECU中,也能够通过上述电流检测单元检测从在GND线束中发生了电阻值增大异常的一部分电气***流入正常的电气***的共通接地电流。而且,能够在低耐热部件不超过耐热性和耐久性的临界的范围内延迟电流限制的开始。
作为本发明的电子控制装置,例示了在电动转向***100中进行电机1的驱动控制的ECU2、28。但是,作为该电子控制装置,只要是在多个电气***中冗余构成的车载***中按电气***独立地进行通电控制、具备检测共通接地电流的电流检测单元的装置,则可以适用于任何车载***。
在上述实施方式及其变形方式中说明的各技术思想只要不产生矛盾,就能够适当组合并使用。
附图标记说明
1 电动机
2、28 ECU
7A 第一车载电池
7B 第二车载电池
11A 第一电池、第二电池
13 控制***共通接地
14A 第一正极连接器
14B 第二正极连接器
15A 第一负极连接器
15B 第二负极连接器
19A 第一分支负极线
19B 第二分支负极线
22A 第一电流-电压变换元件
22B 第二电流-电压变换元件
24A 第一微机
24A 第二微机
26A、29A 第一电流检测电路
26B、29B 第二电流检测电路
62A 第一电源负极线
62B 第二电源负极线
CA 第一绕线组
CB 第二绕线组
HA 第一接地线束
HB 第二接地线束
R1A、R1B 电阻器
EA、EA1、EA2 第一电流检测电路的输出电压
EB、EB1、EB2 第二电流检测电路的输出电压
ΔT(t) 过渡上升温度
Claims (10)
1.一种电子控制装置,其特征在于,具备:
第一正极连接器以及第一负极连接器,其与第一电源连接;
第二正极连接器以及第二负极连接器,其与第二电源连接;
第一逆变器,其与所述第一正极连接器以及所述第一负极连接器连接,对电动机的第一绕线组通电并驱动;
第二逆变器,其与所述第二正极连接器以及所述第二负极连接器连接,对所述电动机的第二绕线组通电并驱动;
接地部,其与所述第一负极连接器和所述第二负极连接器连接;
传感器部,其设置在所述第一负极连接器和所述接地部之间,或者设置在所述第二负极连接器和所述接地部之间;
电流检测电路,其能够基于所述传感器部的输出信号,检测在所述第一负极连接器和所述第二负极连接器之间经由所述接地部流动的电流;
微型计算机,其具有:
第一微型计算机,其与所述第一正极连接器以及所述第一负极连接器连接,控制所述第一逆变器的输出;
第二微型计算机,其与所述第二正极连接器以及所述第二负极连接器连接,控制所述第二逆变器的输出;
所述第一微型计算机以及所述第二微型计算机基于所述电流检测电路的输出电压来推定所述电子控制装置的内部的上升温度,
所述第一微型计算机基于所述上升温度开始限制从所述第一逆变器输出的电流,或者所述第二微型计算机基于所述上升温度开始限制从所述第二逆变器输出的电流。
2.根据权利要求1所述的电子控制装置,其中,
所述传感器部具有第一传感器部和第二传感器部,
所述电流检测电路具有输入所述第一传感器部的输出信号的第一电流检测电路和输入所述第二传感器部的输出信号的第二电流检测电路,
所述第一传感器部设置在所述第一负极连接器与所述接地部之间,
所述第二传感器部设置在所述第二负极连接器与所述接地部之间,
所述第一电流检测电路的输出电压被输入到所述第一微型计算机,
所述第二电流检测电路的输出电压被输入到所述第二微型计算机。
3.根据权利要求2所述的电子控制装置,其中,
所述电子控制装置的内部的上升温度是所述第一传感器部的上升温度以及所述第二传感器部的上升温度。
4.根据权利要求3所述的电子控制装置,其中,
从所述第一逆变器输出的电流的限制或从所述第二逆变器输出的电流的限制在从所述第一负极连接器到所述第一电源为止的第一接地线束的电阻值与从所述第二负极连接器到所述第二电源为止的第二接地线束的电阻值的差值为规定值以上时进行。
5.根据权利要求3所述的电子控制装置,其中,
在从所述第一负极连接器到所述第一电源为止的第一接地线束和从所述第二负极连接器到所述第二电源为止的第二接地线束中的所述第一接地线束发生了异常的情况下,所述第一微型计算机基于所述第一传感器部的上升温度开始限制从所述第一逆变器输出的电流,并且所述第二微型计算机增大从所述第二逆变器输出的电流。
6.根据权利要求2所述的电子控制装置,其中,
由所述第一逆变器、所述第一传感器部、所述第一电流检测电路以及所述第一微型计算机与所述第二逆变器、所述第二传感器部、所述第二电流检测电路以及所述第二微型计算机构成各自的电气***,
所述微型计算机能够基于所述第一电流检测电路的输出电压和所述第二电流检测电路的输出电压,检测所述第一传感器部以及所述第一电流检测电路、或者所述第二传感器部以及所述第二电流检测电路的异常,在所述第一传感器部以及所述第一电流检测电路中检测到异常时,与所述第一传感器部以及所述第一电流检测电路的电气***相同的所述第一微型计算机基于输入未检测到所述异常的所述第二传感器部的输出信号的、与第一电流检测电路不同的电流检测电路的输出电压、或所述第二电流检测电路的输出电压,推定所述上升温度。
7.根据权利要求3所述的电子控制装置,其中,
在所述第一传感器部的上升温度上升到所述第一传感器部的耐热循环性能所容许的上升温度即规定的临界上升温度时,所述第一微型计算机开始限制从所述第一逆变器输出的电流,另一方面,
在所述第二传感器部的上升温度上升到所述第二传感器部的耐热循环性能所容许的上升温度即规定的临界上升温度时,所述第二微型计算机开始限制从所述第二逆变器输出的电流。
8.根据权利要求3所述的电子控制装置,其中,
在所述第一传感器部的上升温度加上环境温度的过渡绝对温度上升到所述第一传感器部的耐热性能所容许的绝对温度即规定的临界绝对温度时,所述第一微型计算机开始限制从所述第一逆变器输出的电流,另一方面,
在所述第二传感器部的上升温度加上环境温度的过渡绝对温度上升到所述第二传感器部的耐热性能所容许的绝对温度即规定的临界绝对温度时,所述第二微型计算机开始限制从所述第二逆变器输出的电流。
9.根据权利要求5所述的电子控制装置,其中,
所述第一微型计算机基于在所述第一接地线束中发生了异常后的所述第一电流检测电路的输出电压的平均值,推定所述第一传感器部的上升温度,
所述第二微型计算机基于在所述第二接地线束中发生了异常后的所述第二电流检测电路的输出电压的平均值,推定所述第二传感器部的上升温度。
10.根据权利要求4所述的电子控制装置,其中,
基于由所述第一电流检测电路或所述第二电流检测电路检测出的电流来判定所述差值是否为所述规定值以上。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020156738 | 2020-09-17 | ||
JP2020-156738 | 2020-09-17 | ||
PCT/JP2021/033308 WO2022059615A1 (ja) | 2020-09-17 | 2021-09-10 | 電子制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116491063A true CN116491063A (zh) | 2023-07-25 |
Family
ID=80776657
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180063171.7A Pending CN116491063A (zh) | 2020-09-17 | 2021-09-10 | 电子控制装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230327598A1 (zh) |
JP (1) | JP7360560B2 (zh) |
CN (1) | CN116491063A (zh) |
WO (1) | WO2022059615A1 (zh) |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3540937A4 (en) | 2016-11-10 | 2020-06-03 | NSK Ltd. | ELECTRIC POWER STEERING DEVICE |
JP6665802B2 (ja) | 2017-01-27 | 2020-03-13 | 株式会社デンソー | 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 |
JP7010081B2 (ja) | 2018-03-15 | 2022-01-26 | 株式会社デンソー | モータ制御装置、及び、モータ駆動システム |
JP2020078184A (ja) * | 2018-11-08 | 2020-05-21 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
-
2021
- 2021-09-10 CN CN202180063171.7A patent/CN116491063A/zh active Pending
- 2021-09-10 JP JP2022550526A patent/JP7360560B2/ja active Active
- 2021-09-10 US US18/044,485 patent/US20230327598A1/en active Pending
- 2021-09-10 WO PCT/JP2021/033308 patent/WO2022059615A1/ja active Application Filing
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2022059615A1 (zh) | 2022-03-24 |
WO2022059615A1 (ja) | 2022-03-24 |
US20230327598A1 (en) | 2023-10-12 |
JP7360560B2 (ja) | 2023-10-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN108885097B (zh) | 旋转检测装置及使用该旋转检测装置的电动助力转向装置 | |
US10328972B2 (en) | Rotation detecting apparatus and electric power steering apparatus using the same | |
US10605837B2 (en) | Abnormality diagnosis apparatus | |
US8660755B2 (en) | Electric power steering system | |
US10177694B2 (en) | Current sensor abnormality diagnosis device | |
US10994769B2 (en) | Electronic control unit and diagnostic method therefor | |
US11870378B2 (en) | Rotary electric machine control apparatus | |
US11370373B2 (en) | Power source system | |
US11760284B2 (en) | Electronic control unit and power supply system | |
US10532764B2 (en) | Motor driving device, failure diagnosis method for motor driving device, and electric power steering apparatus using motor driving device | |
US11541930B2 (en) | Rotary electric machine control device | |
JP2006353075A (ja) | 制御回路装置 | |
US9669812B2 (en) | Electric power steering system | |
US11381186B2 (en) | Motor drive device, electric oil pump, and method for detecting failure of motor drive device | |
JP4371844B2 (ja) | ブラシレスモータ駆動装置 | |
WO2021025078A1 (ja) | 電子制御装置及びその故障検知方法 | |
CN114450886A (zh) | 旋转电机控制装置 | |
JP7360560B2 (ja) | 電子制御装置 | |
US20220363308A1 (en) | Steering assist device | |
JP2005212659A (ja) | 車載用モータ制御装置及びパワーステアリング装置。 | |
CN114074707A (zh) | 转向辅助装置和转向辅助方法以及转向*** |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |